A föld gravitációs tere hány méter magasban szűnik meg?

A Föld gravitációs tere nem szűnik meg, végtelen hatótávolságú. Például a Holdat is ez tartja pályán, a MiG-29 meg nem repül el egészen a Holdig. Viszont tény, hogy egy bizonyos távolság után már lesz a közelben más égitest, aminek erősebb a gravitációs mezeje azon a ponton, ahol állunk.

De itt nem erről van szó. A súlytalanságot - ami miatt a labda lebeg - nem az okozza, hogy megszűnik a gravitációs tér. Ha ez így lenne, akkor lennének problémák az űrhajózásban (mondjuk nehéz lenne visszajönni). A súlytalanság akkor is kialakulhat, ha valaki szabadesést végez. Ha egy liftben zuhannál lefelé és az ijedtség mellett lenne időd másra is, azt tapasztalnád, hogy amíg meg nem fog valamelyik biztonsági berendezés, súlytalan vagy. Akár ugyanúgy lebeghetnél is, mint az űrhajósok. A repülőgépben is ugyanez történt: úgy irányította a pilóta, hogy súlytalanság lépjen fel a kabinban. Ha jól láttam, akkor a nagy felfelé kapaszkodás után, átfordulás közben lépett fel a súlytalanság, mikor is a felfelé ható tehetetlenségi erő (nevezzük centripetális erőnek, de én nem szeretem) pontosan kiegyenlítette a nehézségi erőt.

Ennek egy kicsit precízebb változatát az űrhajósok kiképzésében is szokták használni: ennél egy utasszálító gépet reptetnek előre kiszámított parabolapályán, ami mentén haladva egy darabig élvezhető odabenn a súlytalanság.

Szia. A gravitációs mező végtelenig hat, de ereje a távolság négyzetével csökken. Végülis eljuthatsz olyan messze a földtől, hogy már nem érzed a gravitációját.

Készítettem egy grafikont, ami megmutatja milyen ütemben csökken, a Föld gravitációs mezeje a távolság függvényében. Alaptávolságnak a föld sugarának négyzetét vettem. És a számításokhoz, a grafikonon található képleteket használtam.

[link]

Láthatod hogy a Földön a gravitációs gyorsulás 9.82242636 m/s. Minden világossá válik majd ha megérted ezt az összefüggést: F = ma.

Képzeld el: az űrhajókat is "visszarántja" a gravitáció. Azért nem szállnak el a messzeségbe, mert a gravitáció visszatartja őket ettől. A kör-vagy ellipszispályájukhoz szükséges centripetális erőt ez szolgáltatja. Csak azért nem pottyannak le, mert - az ejtőernyősökkel ellentétben - jó nagy kezdősebességgel indultak el. Ha az ejtőernyőst vagy skydivert (amelyik tetszik) az ún. első kozmikus sebességgel indítanánk el, akkor (azon kívül, hogy valószínűleg nem élné túl) ő is a Föld körül keringene.

Nem lehet egyértelmű választ adni arra, hogy a gyakorlatban hol válik elhanyagolhatóvá a Föld gravitációs tere által kifejtett erő. Az előző válaszomban írtam a Holdat: nos, a Holdat is ez tartja pályán, tehát közel 400.000 km-es távolságban is számolni kell vele, de ha egy űrhajó eléggé közel megy a Holdhoz, körülötte fog keringeni, ahogy azt az Apollo-űrhajtók parancsnoki moduljai is tették.

Ha nem tévedek nagyot, a világűr felosztásánál úgy szokták meghatározni, hogy kb. a Hold pályájáig tart a Föld körüli zóna, utána kezdődik a bolygóközi tér, ahol már nem a Föld gravitációs ereje a leginkább meghatározó. Vagyis kb. ez az a távolság, ahonnan már nem "ránt vissza" a gravitáció.

Az a szegény skydiver meg ha kiszámolod, 10.000 méterről ugrik ki. A Föld legmagasabb pontja majd' 9.000 méteren van, az utasszállító gépek is kb. ilyen magasságon repülnek, nem is olyan sok az. Főleg úgy, hogy a Föld átmérője majdnem 13.000 km. Ha megpróbálnád lerajzolni, nem is nagyon tudnád ábrázolni azt a magasságot.

Azt kell megérteni, hogy a mozgás erő hatására történik, mégpedig gyorsulva. A nagyon pici gyorsulás is gyorsulás, tehát ideális esetben (ha semmi más nem lenne az univerzumban a földön kívül), bármilyen messzire mennél, előbb utóbb visszaesnél a földre. Olyan nincs, hogy nem.

Viszont ha egy testre (űrhajóra, emberre) több erő hat, ki lehet azt úgy alakítani, hogy az együttes hatásuk (eredőjük) nulla legyen. Ekkor nem hat az emberre erő tehát abból a pontból nem fog soha elmozdulni (feltéve, hogy állt az első pillanatban).

A föld gravitációja mindenképpen van és a föld középpontja felé irányul. Ismert, hogy a körmozgás hatására a testekre a körívből kifelé irányuló erő hat (ez a centripetális erő - próbáld ki egy éles kanyarban autóval jó nagy sebességgel - repülni fogsz autóstól). Az űrhajókat felviszik egy előre kiszámított pályára, és ott egy ellipszisen meghatározott sebességet adnak neki. Ha az így keletkező centripetális erő éppen akkora, mint a föld gravitációja, az űrhajó az idők végezetéig ott fog keringeni, a benne lévő ember súlytalannak érzi magát (a valóságban ez csak egy darabig lesz így, mert vannak más erők is, és a mértékük is változik az időben).

A repülő pedig egészen más elven működik, mint egy űrhajó.

Próbálom követni az emberbarát sorrendet, amit az előző válaszoló ajánlott (amúgy teljesen egyetértek vele).

Nos, akkor az oké, hogy gravitáció mindenhol van, még az űrállomásnál is.

A nagyságát tekintve mondjuk 100km magasan a földfelszín felett egy 80 kilós ember még mindig 77,5 kilósnak mérné magát a mérlegen.

400km magasságban, ami már benne van köztudat szerint vett világűrben (és ahol a Nemzetközi Űrállomás is kering), az ember még mindig egy jó nehéz 71 kilósnak érezné magát. Szóval mondhatjuk, hogy a gravitáció annyira nem változik a magassággal, valami másról lesz szó itt.

Bizonyára mindenki hintázott már valaha, és érezte már azt is, hogy amikor a legmagasabban van a hintával, akkor nagyon rövid ideig nem érez semmi nehezet a testén. Ez azért van, abban az apró pillanatban, amíg éppen megáll a levegőben addig súlytalanságban van. Igazából utána is lenne, egészen addig, amíg le nem huppan a talajra, de a hinta minél gyorsabbak vagyunk, annál erősebben kezd el minket húzni, hogy ne essünk le.

Próbáljátok ki, hogy egy hinta tetején ugyan így elengedtek egy hasonló labdát. Rövid ideig (amíg nem kezdtek el vissza zuhanni) az lebegni fog mellettetek.

Ehhez hasonló történt a Mig-29-es repülőgépben is a videón. A pilóta először biztonságos magasságba ment, aztán "elengedte" a gépet és nagyjából zuhanni kezdtek lefelé. A repülőgép esetében nincs ott a hinta, hogy el kezdje őket húzni valami más irányba, ezért gyakorlatilag amíg zuhannak addig súlytalanok tudnak maradni. Persze bezavar a légellenállás is, meg némiképp azért irányítani is kell a gépet, teljesen ott hagyni nem lehet, emiatt a labda nem marad szabályosan egy helyben.

Vannak kifejezetten olyan repülő túrák, ahol ugyan ezt csinálják meg nagy magasságból, ahol a légellenállás sokáig (20-30 másodpercig) nem zavar be, és teljesen átélhetjük a súlytalanságot.

Az űrhajók pedig ugyan ezt csinálják... zuhannak, csak közben olyan gyorsan mozognak oldalirányban, hogy elszáguldanak a Föld mellett mielőtt belecsapódhatnának (ugye a Föld nem egy sík, hanem gömb, emiatt el lehet mellette repülni). Az űrhajók esetében elég csak egy tekintélyes sebességet elérni (Nemzetközi Űrállomás esetén 28500km/h) és ez a zuhanás sok éven át folytatódhat meghajtás nélkül. Remélem tudtam azért segíteni.

Ha a butaság fájna...>< Ilyen jó válaszokat nem sok kérdés kap, te meg...árgh...Gyöngyöt a disznók elé...

Megmonndták már az első válaszban (ami amúgy válaszolt az ÖSSZES kérdésedre), hogy MINDIG lesz tömegvonzás. (Nem tudom, miért nem megy a fejedbe, de amúgy azt se, hogyan lehet ezt eleve nem tudni.)

Ha ki akarnád számolni, hogy mekkora, ezt a képletet használnád:

[link]

amiből (hogy meg ne fájduljon a fejecskéd) annyit érts meg, hogy az r^2 a nevezőben azt jelenti, hogy a két test közti távolsággal arányosan csökken a vonzás mértéke, de SOHA nem szűnik meg. Tehát a labdád mindig esni fig, csak egyre lassabban kezd majd el gyorsulni, minél feljebb jársz.

Hogy a kérdésben szerepelt labda nem a gravitáció megszűnése miatt lebeg, első tökkkéletesen leírta már neked.